射线探伤

射线探伤的常用器材有胶片、增感屏、像质计等。

一、胶片

射线胶片与普通胶片除了感光乳剂成分有所不同外，其他的主要不同是射线胶片一般是双面涂布感光乳剂层，普通胶片是单面涂布感光乳剂层；射线胶片的感光乳剂层厚度远大于普通胶片的感光乳剂层厚度。这主要是为了能更多地吸收射线的能量。但感光最慢、颗粒最细的射线胶片也是单面涂布乳剂层。

胶片的感光特性是指胶片曝光后（经暗室处理）得到的底片黑度（光学密度）与曝光量的关系。主要的感光特性包括感光度（S）、梯度（G）、灰雾度（D₀）及宽容度等，感光特性曲线集中反应了这些感光特性。

在可见光或射线照射下，胶片感光乳剂层中可以形成眼睛看不见的潜在的影像，称为“潜影”，经过显影处理，潜影可转化为可见的影像。

在照相乳剂的制备过程中，在感光乳剂层中将形成“感光中心”—卤化银微粒表面的一些部分，由于存在中性银原子和硫化银而提高了对光的反应能力，它是潜影形成的基础。潜影形成可分为四个阶段。

在工业射线照相中使用的胶片，从大的方面分为两种类型：增感型胶片；非增感型胶片（直接型胶片）。增感型胶片是指适宜与荧光增感屏配合使用的胶片，非增感型胶片适于与金属增感屏一起使用或不用增感屏直接使用。

增感型胶片当不与荧光增感屏配合使用时，其感光度将比使用荧光增感屏时低很多。增感型胶片也可与金属增感屏一起使用，这时与感光度近似的非增感型胶片相比，它所得到的影像的对比度要低一些。非增感型胶片不适宜与荧光增感屏配合。按照近年来射线照相技术发展的情况，在射线照相中一般不使用增感型胶片 。

二、增感屏

当射线入射到胶片时，由于射线的穿透能力很强，大部分穿过胶片，胶片仅吸收入射射线很少的能量。为了更多地吸收射线的能量，缩短曝光时间，在射线照相检验中，常使用前、后增感屏贴附在胶片两侧，与胶片一起进行射线照相，利用增感屏吸收一部分射线能量，达到缩短曝光时间的目的。

描述增感屏增感性能的主要指标是增感系数。

增感屏主要有三种类型：金属增感屏、荧光增感屏、复合增感屏（金属荧光增感屏）。

增感屏具有增感作用，但必须注意正确使用。使用时增感屏常分为前屏和后屏。前屏应置于胶片朝向射线源一侧，后屏置于另一侧，胶片夹在两屏之间。前屏应采用适于射线能量的厚度，后屏厚度经常较大，以便同时具有吸收背景产生的散射线的作用。为了操作的方便，实际上经常选用同样厚度的前屏和后屏，而另外在暗袋外面附加一定厚度的铅板屏蔽环境产生的散射线。

三种类型增感屏具有不同的特点，适应不同的要求。对一般技术和较高技术都应采用金属增感屏，只有在特殊的情况下，当采用荧光增感屏或金属荧光增感屏也能达到检验质量要求时，才能使用荧光增感屏或金属荧光增感屏。

三、像质计

像质计（像质指示器，透度计）是测定射线照片的射线照相灵敏度的器件，根据在底片上显示的像质计的影像，可以判断底片影像的质量，并可评定透照技术、胶片暗室处理情况、缺陷检验能力等。最广泛使用的像质计主要是三种：丝型像质计、阶梯孔型像质计、平板孔型像质计，此外还有槽型像质计和双丝像质计等。像质计应用与被检验工件相同或对射线吸收性能相似的材料制做。

关于丝的直径，各个国家一般都采用公比为 （近似为1.25）的等比数列决定的一个优选数列（ISO/R10化整值系列），并对丝径给以编号。

使用时，丝型像质计放置的数量、位置和具体的安放方法等应符合有关标准的规定。一般的规定主要是，原则上每张底片上都应有像质计的影像，像质计应放置在工件射线源侧的表面上，且应放置在透照区中灵敏度度差的部位。当像质计放置在工件胶片侧表面时，应附加标记（一般是字母“F”）。多数标准对丝型像质计的识别性都是规定，在底片上至少可清晰看到连续10mm长的丝状影像时，则该丝认为是可识别的。

四、其他设备和器材

为完成射线照相检验，除需要上面叙述的设备器材外，还需要其他的一些设备和器材，下面列出了另外一些常用的小型设备和器材，但这并不是全部的器材，如暗盒、药品等均未在此列出。

观片灯

观片灯是识别底片缺陷影像所需要的基本设备。对观片灯的主要要求包括三个方面，即光的颜色、光源亮度、照明方式与范围。

光的颜色一般应为日光色；光源应具有足够的亮度且应可调整，其最大亮度应能达到与底片黑度相适应的值。

黑度计

底片黑度是底片质量的基本指标之一，黑度计是测量底片黑度的设备。

在工业射线照相检验中，作为底片质量指标的黑度，并不要求测量非常准确，现行的标准一般规定，测量误差应不大于±0.1。因此，所使用的黑度计最基本的要求是满足这一要求。为了满足这个要求，一般应要求黑度计的测量值的不确定度为0.05。

暗室设备和器材

标记

射线探伤的英文为：radiographic testing；

作为五大常规无损检测方法之一的射线探伤，在工业上有着非常广泛的应用，它既用于金属检查，也用于非金属检查。对金属内部可能产生的缺陷，如气孔、针孔、夹杂、疏松、裂纹、偏析、未焊透和熔合不足等，都可以用射线检查。应用的行业有特种设备、航空航天、船舶、兵器、水工成套设备和桥梁钢结构。

射线探伤的基本原理如下：

当强度均匀的射线束透照射物体时，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同，这样，采用一定的检测器（例如，射线照相中采用胶片）检测透射射线强度，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等。

射线探伤常用的方法有X射线探伤、γ射线探伤、高能射线探伤和中子射线探伤。对于常用的工业射线探伤来说，一般使用的是X射线探伤、γ射线探伤。

射线对人体具有辐射生物效应，危害人体健康。探伤作业时，应遵守有关安全操作规程，应采取必要的防护措施。

X射线探伤装置的工作电压高达数万伏乃至数十万伏，作业时应注意高压的危险。

工业上常用的射线探伤方法为X射线探伤和γ射线探伤。指使用电磁波对金属工件进行检测，同X线透视类似。射线穿过材料到达底片，会使底片均匀感光；如果遇到裂缝、洞孔以及夹渣等缺陷，一般将会在底片上显示出暗影区来。这种方法能检测出缺陷的大小和形状，还能测定材料的厚度。

X 射线是在高真空状态下用高速电子冲击阳极靶而产生的。γ射线是放射性同位素在原子蜕变过程中放射出来的。两者都是具有高穿透力、波长很短的电磁波。不同厚度的物体需要用不同能量的射线来穿透，因此要分别采用不同的射线源。例如由X射线管发出的X射线（当电子的加速电压为400千伏时），放射性同位素60Co所产生的γ射线和由 20兆电子伏直线加速器所产生的X射线，能穿透的最大钢材厚度分别约为90毫米、230毫米和600毫米。

一、X射线机

工业射线照相探伤中使用的低能X射线机，简单地说是由四部分组成：射线发生器（X射线管）、高压发生器、冷却系统、控制系统。当各部分独立时，高压发生器与射线发生器之间应采用高压电缆连接。

按照X射线机的结构，X射线机通常分为三类，便携式X射线机、移动式X射线机、固定式X射线机。

便携式X射线机采用组合式射线发生器，其X射线管、高压发生器、冷却系统共同安装在一个机壳中，也简单地称为射线发生器，在射线发生器中充满绝缘介质。整机由两个单元构成，即控制器和射线发生器，它们之间由低压电缆连接。在射线发生器中所充的绝缘介质，较早时为高抗电强度的变压器油，其抗电强度应不小于30～50kV/2.5mm。多数充填的绝缘介质是六氟化硫（SF₆），以减轻射线发生器的重量。

X射线机的核心器件是X射线管，普通X射线管主要由阳极、阴极和管壳构成。

x射线是由x射线管加高压电激发而成，可以通过所加电压，电流来调节x射线的强度。

对低压X射线机，输入X射线管的能量只有很少部分转换为X射线，大部分转换成热，所以对于X射线机来说要保证良好的散热。

X射线机的主要技术性能可归纳为五个：工作负载特性、辐射强度、焦点尺寸、辐射角、漏泄辐射剂量。在选取X射线机时应考虑上述性能是否适应所进行的工作。

二、γ射线机

γ射线机用放射性同位素作为γ射线源辐射γ射线，它与X射线机的一个重要不同是γ射线源始终都在不断地辐射γ射线，而X射线机仅仅在开机并加上高压后才产生X射线，这就使γ射线机的结构具有了不同于X射线机的特点。γ射线是由放射性元素激发，能量不变。强度不能调节，只随时间成指数倍减小。

将γ射线探伤机分为三种类型：手提式、移动式、固定式。手提式γ射线机轻便，体积小、重量小，便于携带，使用方便。但从辐射防护的角度，其不能装备能量高的γ射线源。

γ射线机主要由五部分构成：源组件（密封γ射线源）、源容器（主机体）、输源（导）管、驱动机构和附件。

γ射线机与X射线机比较具有设备简单、便于操作、不用水电等特点，但γ射线机操作错误所引起的后果将是十分严重，因此，必须注意γ射线机的操作和使用。按照国家的有关规定，使用γ射线机的单位涉及到放射性同位素，因此，单位必须申领辐射安全许可证，操作人员，应经过专门的培训，并应培训合格 。

射线探伤要用放射源或射线装置发出射线，操作不慎会导致人员受到辐射伤害。操作人员应做好辐射防护，并注意放射源的妥善保存 。

①穿透性 x射线能穿透一般可见光所不能透过的物质。其穿透能力的强弱，与x射线的波长以及被穿透物质的密度和厚度有关。x射线波长愈短，穿透力就愈大;密度愈低，厚度愈薄，则x射线愈易穿透。在实际工作中，通过球管的电压伏值(kV)的大小来确定x射线的穿透性(即x射线的质)，而以单位时间内通过x射线的电流 (mA)与时间的乘积代表x射线的量。

②电离作用 x射线或其它射线(例如γ射线)通过物质被吸收时，可使组成物质的分子分解成为正负离子，称为电离作用，离子的多少和物质吸收的X射线量成正比。通过空气或其它物质产生电离作用，利用仪表测量电离的程度就可以计算x射线的量。检测设备正是由此来实现对零件探伤检测的。X射线还有其他作用，如感光、荧光作用等。 2100433B

射线照相法能较直观地显示工件内部缺陷的大小和形状,因而易于判定缺陷的性质,射线底片可作为检验的原始记录供多方研究并作长期保存。但这种方法耗用的X射线胶片等器材费用较高，检验速度较慢，只宜探查气孔、夹渣、缩孔、疏松等体积性缺陷，能定性但不能定量，且不适合用于有空腔的结构，对角焊、T型接头的检验敏感度低，不易发现间隙很小的裂纹和未熔合等缺陷以及锻件和管、棒等型材的内部分层性缺陷。此外，射线对人体有害，需要采取适当的防护措施 。

利用 X射线或γ射线在穿透被检物各部分时强度衰减的不同，检测被检物中缺陷的一种无损检测方法。

原理：被测物体各部分的厚度或密度因缺陷的存在而有所不同。当X射线或γ射线在穿透被检物时,射线被吸收的程度也将不同。若射线的原始强度为

射线照相法已广泛应用于焊缝和铸件的内部质量检验，例如各种受压容器、锅炉、船体、输油和输气管道等的焊缝，各种铸钢阀门、泵体、石油钻探和化工、炼油设备中的受压铸件，精密铸造的透平叶片，航空和汽车工业用的各种铝镁合金铸件等。透视法的灵敏度较低，仪器测定法操作比较麻烦，两者均应用不多。

怎样根据需要去购置合适的，既经济又实用的X射线探伤机，就必须正确地选择X射线探伤机。一般选择X射线探伤机都要考虑穿透能力、X射线管焦点大小、被检工件形状等。

X射线探伤机的穿透能力取决于X射线探伤机的容量，既X射线探伤机的管电压，管电压愈高，X射线愈硬，能量愈大，穿透能力就愈强，穿透能力与管电压平方成正比。另外，在相同的管电压下，还与被检验工件的材质的密度等性质有关,也就是与被检验工件对X射线的衰减能力有关。对于钢铁等重金属以及较厚的工件，由于其对X射线的衰减能力较强，故应选择管电压较高的X射线探伤机；而对于铝、镁等轻金属和较薄的工件，可以选择管电压较低的X射线探伤机。

对于圆形的工件，如锅炉简体或容器上的环焊缝，应首先考虑选择周向曝光的射线探伤机，以提高工件效率，减轻劳动强度，减少放射线损伤。

对于工件较小，移动方便的，可选用移动式探伤机（固定式）X射线探伤机，而对工件笨重或高大设备，移动不方便，可选用携带式X射线探伤机。

X射线探伤机英文名称X-ray Flaw Detector

携带式X射线探伤机专供造船、石油、化工、机械、航天、交通和建筑等工业部门检查船体、管道、高压容器、锅炉、飞机、车辆和桥梁等材料、零部件加工焊接质量，以及各种轻金属、橡胶、陶瓷等加工件的质量。利用X射线透照摄影的方法，从X射线胶片上显示出材料加工成的零件和焊接的内部缺陷，以评定制品的质量。

携带式X射线探伤机利用SF6气体绝缘，体积小、重量轻，特别是变频比工频X射线探伤机更能代表X射线探伤机的发展方向。该机由操纵台、X射线发生器和低压连接电缆三部分组成。

携带式探伤机分定向辐射、周向辐射两种。定向辐射是固定的，射线束辐射圆锥角一般在40°～45°范围。周向辐射射线束是在与X射线管轴线成垂直方向的360°圆周上同时辐射X射线，这对于检测大口径管件和球形容器的环形焊缝，通过一次曝光可以完成整个焊缝的探伤照相工作，因而可以大大地提高检测效率。

携带式探伤机有玻璃壳X射线管和波纹陶瓷X射线管两种：

玻璃壳X射线管，国内外使用比较普遍，因为它制造比较简单，造价低廉。波纹陶瓷X射线管，多使用在变频气绝缘携带式X射线机上，它具有使用寿命长等金属陶瓷管的一些特点。

中文名称

移动式X射线探伤机

英文名称

mobile X-ray detection apparatus

定　　义

一般指在有射线防护设施的场所使用的，能在一定范围内移动的Ｘ射线探伤机。通常由X射线管头、高压发生器、控制器和冷却装置等组成。

应用学科

机械工程（一级学科），试验机（二级学科），无损检测仪器-射线探伤机（三级学科）